《挡土墙设计解析学习教案》是一份详细阐述挡土墙设计原理和步骤的专业资料，主要涉及挡土墙的设计计算和荷载组合等方面。挡土墙在土木工程中起着重要的作用，它用于支撑土壤，防止土体滑移或崩塌。设计挡土墙时需考虑多种因素，确保其稳定性和安全性。
设计挡土墙的步骤通常包括以下环节：
1. 根据实际工程需求，确定墙趾的位置，这涉及到地形和工程经济性的分析。
2. 对墙趾位置的地形进行测绘，核对路基横断面图，确保设计的准确性。
3. 收集地质和水文资料，这是计算地基承载力和选择适宜材料的基础。
4. 选择合适的墙后填料，确定其物理力学性质和地基参数，如内摩擦角、重度等。
5. 设计挡土墙的断面形状、构造和材料，这直接影响到墙的稳定性。
6. 进行挡土墙的纵向设计，考虑墙体的长度和布置。
7. 确定横断面尺寸，确保墙体在承受各种荷载时仍能保持稳定。
8. 最后绘制立面、横断面和平面图，以便施工参考。
挡土墙设计中涉及的主要荷载包括：
1. 作用在墙上的力系，这些力系受到挡土墙所在环境和工作条件的影响。
2. 荷载组合的原则是基于挡土墙的工作条件，例如在一般地区主要考虑永久荷载和基本可变荷载，在浸水地区和地震区则需额外考虑其他可变荷载和偶然荷载。
3. 车辆荷载的换算和计算参数是设计中的关键，包括车辆荷载强度的计算，以及扩散长度的确定，这关系到挡土墙受力的分布。
车辆荷载换算时，依据墙高确定附加荷载强度，同时考虑车辆荷载在破裂棱体范围内的布置。计算过程中，需注意挡土墙的扩散长度，以及布置在特定面积内的车轮总重，这会直接影响到墙体的受力状态。
此外，填料的物理力学参数，如内摩擦角和重度，对计算主动土压力至关重要。设计时通常需要根据实际情况进行试验，或参考已有数据。墙背与填料间的摩擦角以及基底摩擦系数也是影响设计的重要参数。
在库仑主动土压力计算中，采用的是库仑理论，该理论假设墙背填料为无粘聚力的散粒体，并假设有破裂面的存在。通过分析破裂面的角度和土楔的极限平衡状态，可以确定主动土压力。在实际设计中，一般只考虑主动土压力而不考虑被动土压力，因为主动土压力通常更大，对挡土墙的稳定性影响更显著。
总结来说，挡土墙设计是一门涉及多学科知识的技术，包括地质、力学、结构等多个方面，需要综合考虑各种因素以确保其在不同工况下的安全性和经济性。这份学习教案详细介绍了挡土墙设计的关键步骤和计算方法，为学习者提供了全面的指导。
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